地热井施工设计.doc
《地热井施工设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地热井施工设计.doc(23页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2. 地质施工设计21 基本数据 1.地热开采井 井号: JNR-11设计井深: 2000m 目的层:中元古界蓟县系雾迷山组地热井坐标:X:20533912,Y:43140842. 地热回灌井井号: JN-11B设计井深: 2100m 目的层:中元古界蓟县系雾迷山组地热井坐标:X:20534925,Y:4314236地理位置:位于JNR-11井东侧,井口相距1.06km。 22 地热地质条件221 地质构造条件设计对井位于万家码头地热田级构造单元小韩庄凸起之北部。小韩庄凸起在平面上呈北北东(NNE)向展布,在空间上为一个南高北低的断块状侵蚀剥蚀孤山,东部、南部陡峭,北部、西部平缓。凸起最高部位
2、在万家码头一带,隐伏深度在900m左右。区域上对小韩庄凸起空间展布影响较大的断裂有东、西部北北东(NNE)向的沧东断裂和白塘口东断裂,南、北部近东西(EW)向的海河断裂和增福台断裂。在小韩庄凸起内部,发育有北北东向和北西西向的咸水沽断裂、小营盘断裂、独流碱河断裂,这些次级断裂相互作用,将小韩庄凸起分割成两个次级凸起和次级凹陷,即王稳庄次凸起,双河桥次凸起,咸水沽次凹陷和北闸口次凹陷,北闸口次凹陷基岩顶板埋深14001500m,具有良好的热流背景(见图2-1)。对北闸口次凹陷地热地质影响最大的是东部北北东(NNE)向的沧东断裂和北北东(NNE)向的小营盘断裂等次级断裂,这些构造,对局部地层分布、
3、水热均衡有一定的影响。 1、沧东断裂地震测深证明,该断裂是一条切穿地壳硅铝层的深大断裂,是印支燕山旋回的产物,由于多次活动,断裂呈现多条带分布,断裂的总体走向为北东向,断面向南东倾斜,倾角为50700。据大地电磁测深反应,在断裂带西侧古生界顶板埋深为10002000m,东侧为30003500m,断裂东盘发育古近系,西盘缺失该地层。该断裂在新生界的结构面上表现形式各样,可分为勺形、椅形、阶形、坎形四种,控制着中新生代盆地的发展,是同沉积的生长断层,并成为沧县隆起与黄骅坳陷的分界。2、小营盘断裂位于设计开采井东侧,该断裂分布于津南区小白庄老左营一线,是小韩庄次凸起内部的一条断裂,走向NE,倾向SE
4、,倾角25左右,为正断层,延长约13km。该断裂控制着北闸口一带中生界和上古生界发育,在断裂上升盘,基岩为奥陶系,下降盘为中生界,并发育有石炭二叠系。该断裂对设计对井位置奥陶系热储起主要的控制作用。钻井显示,在小营盘断裂的东侧,奥陶系地层厚度发育不均,JN-07、JN07B井未钻遇该地层,小站的JN-09、JN-09B对井揭露奥陶系地层均为550m左右,钻井显示该地层裂隙发育,渗透率良好,但出水情况很差。在小营盘断裂的西侧,JN-02井出水量高达180 m3/h。由于本区新生界地层下面覆盖有较厚的中生界、古生界石炭二叠系地层,缺乏垂向补给的条件,因此判断小营盘断裂为水平方向的阻水断裂,在断裂西
5、侧奥陶系有较好的水力条件,成井希望较大。3、咸水沽断裂位于津南区咸水沽八里台一线,是小韩庄凸起内部断裂,走向北东,倾向南东,倾角30左右,为正断层,长约10km,断点埋深1400m左右,断距100200m,推测断至下古生界。222 地层概况根据以往的钻探和地震勘探成果,设计对井及附近已揭露的地层自上而下有:新生界的第四系和新近系,中生界,古生界的石炭-二叠系、奥陶系及寒武系,中、新元古界的青白口系和蓟县系。各地层特征如下。1、 新生界(1)第四系:该地层在研究区内普遍分布,以冲洪积为主,间夹有海相沉积的粘性土与砂层组成岩性为冲洪积相粘土及砂层,揭露厚度为277520m。(2)新近系明化镇组在区
6、内广泛分布,可分为上下两段,底板埋深11501300m,揭露厚度在600800m。上段:岩性以灰、灰绿色砂岩、含砾砂岩与灰绿、浅棕红、紫色等杂色泥岩、粉砂质泥岩成不等厚互层,间夹薄层浅灰绿色泥质粉砂岩、细砂岩、钙质砂岩,成岩性和胶结程度自上而下逐渐变好。下段:以棕红、紫红、灰绿色厚层泥岩、砂质泥岩夹灰绿、灰白色细砂岩为主,泥岩普遍含砂,有较多的钙质团块,砂岩层理发育。馆陶组区内均有分布,底板埋深在13501700m,厚度在200400m。上部岩性为灰色粉砂岩与棕红色、灰色泥岩成等厚互层;中部以泥岩为主;下部为灰黄、浅灰色中粗含砾砂岩夹灰色泥岩,与下伏中生界地层呈不整合接触。2、中生界区内沧东断
7、裂以西底板埋深为14301800m,揭露厚度为46250 m, JN-07、JN-07B井、津3和津4有揭露。津3井揭露底板埋深为1729m,揭露厚度为240m。中生界地层为一套弱氧化环境的河湖相沉积,主要岩性为紫红、棕红色泥岩与灰黄、灰色粉砂岩互层,和下伏地层呈不整合接触。3、古生界(1)石炭-二叠系区内沧东断裂以西底板埋深14602300m,揭露厚度30500m,津3、津4、JN-07、JN-07B井揭露到该层。石炭-二叠系地层上部岩性为灰黄色粉砂岩;下部岩性为紫红色、深灰色、灰黑色、灰白色泥岩、钙质泥岩、碳质泥岩、铝土质泥岩夹灰色粉砂岩、细砂岩及深灰色泥灰岩、灰白色灰岩,局部见煤层,和下
8、伏地层呈不整合接触。(2)奥陶系该地层主要分布在白塘口断裂以东,以西缺失。在万家码头地热田高凸部位缺失,本区普遍分布。从北闸口二道桥一线向西北方向埋深逐渐加深至2000m以上,厚度也加厚至700m以上。在小营盘断裂附近局部受到剥蚀,甚至出现缺失,JN-07、JN07B井未钻遇该地层。钻井显示,在小营盘断裂以东和以西厚度均有变大的趋势,本次论证所定的井位所在地为该断裂以西,与断裂相距较近,地层复杂,厚度变化大。邻近津3、津4井揭露到该层,津3、津4井位于设计对井的东南侧,相距分别为6km和5km。津3揭露奥陶系顶板埋深1811m,厚度61m,未揭穿。津4揭露底板埋深2346m,揭露厚度为714m
9、。东北2km处的JN-08井奥陶系底板埋深1464m,揭露厚度144m。东北6km处的JN-04井揭露奥陶系底板埋深1321m,揭露厚度134m。设计对井南部5km处的小站镇JN-09、JN-09B揭露奥陶系顶板埋深分别为1858m和1720m,揭露厚度分别为546m和550m,其中JN-09井未揭穿。钻井资料显示奥陶系地层以碳酸盐岩为主,属浅海相沉积,与下伏寒武系整合接触。(3)寒武系区内普遍分布,小营盘断裂以西底板埋深17002950m,厚度为270500m,小营盘断裂以东底板埋深26003500m,津4井揭露底板埋深2864 m,区内寒武系地层上部岩性为以碎屑灰岩为主夹泥质条带状灰岩,并
10、见有紫褐色泥页岩;中部自上而下碎屑逐渐增多,岩性逐渐从颗粒灰岩夹泥质条带灰岩为主过渡到一套暗红色海相白云质泥岩;下部岩性为块状灰岩、白云质灰岩以及角砾状泥灰岩,与下伏元古界呈假整合接触。4、中、新元古界(1)青白口系该层在区内普遍分布,小营盘断裂以西底板埋深20002300m。小营盘断裂以东底板埋深28003760m,厚度为150260m。岩性上部为灰绿、棕红色泥岩及灰绿、灰褐色薄层状泥灰岩或页岩,夹灰白、灰色灰岩或薄层白云质灰岩;下部为黑灰色、黄褐色泥质砂岩、粉砂岩,夹灰绿色泥岩及灰、灰绿色石英砂岩,主要成分为石英,含有较多的海绿石,硅质胶结,属滨海相沉积,与下伏雾迷山组呈假整合接触。(2)
11、蓟县系雾迷山组区内普遍分布,小营盘断裂以西顶板埋深21003200m,小营盘断裂以东顶板埋深28003760m,未有钻孔揭穿该层,预测设计井附近顶板埋深较浅,属浅海相碳酸盐岩沉积。岩性上部为灰色白云岩,细晶、粒晶结构,遇热酸起泡反应剧烈;下部以浅灰色、灰色、深灰色白云岩为主,夹有棕红色或灰色泥质白云岩,泥质分布不均,并夹有燧石条带白云岩,穿插有石英岩脉。岩溶、裂隙的发育主要受构造控制,褶皱轴部和断裂附近更为发育。23 目的层热储特征在设计对井区域,地温梯度等值线走向与沧东断裂基本一致,呈北北东,说明沧东断裂具有导热性,设计对井紧邻沧东断裂,具有较高热流背景。设计对井处在白塘口凹陷内的小韩庄凸起
12、之上,属万家码头地热田。根据区域地温场变化特征和设计对井所处的地温场位置,设计对井盖层平均地温梯度在4.4/100m。预测设计对井钻遇奥陶系顶板埋深15001600m。岩性以灰岩、白云质灰岩为主夹泥质灰岩,预测水量4080 m3/h,井口稳定流温6872,热流体化学类型ClHCO3Na型,矿化度1.82.0 g/L。24 地质技术要求 241 地质资料采集地质资料采集主要进行岩屑录井和钻时录井。目的是通过钻进速度及时掌握地层软硬程度及破碎带、溶洞、裂隙的深度,卡准地层界面;通过岩屑录井可以最直接地描述地层岩性特征、研究沉积环境、判断地层界面,通过室内化验,还可进一步判定岩石沉积年代、古生物活动
13、特征等,为日后的地质研究提供第一手的宝贵的基础资料。钻时录井: 由1000m完井,单位为h/m。岩屑录井具体要求如下:由1000m完井,每2m取一包岩屑,当地层变化频繁,要加密取样,每0.51m取一包岩屑,接近于易漏失层基岩顶板时,应连续捞取岩屑,随时掌握泥浆漏失情况及深度,切实卡准漏失层基岩顶部风化壳的深度。 同时按规范要求,每100m测试一次泥浆迟到时间,确保岩屑准时反映地层情况,并确保岩屑洗净、晾干、摆放整齐、装袋及岩屑箱,严禁丢失漏写岩样标识。242 地球物理测井 设计对井均要进行电法测井(包括2.5m梯度电阻率、0.5m电位电阻率、自然电位和侧向测井),声波时差测井及自然伽玛测井。其
14、目的是为了更准确地划分地层,并掌握含水层的深度和厚度、孔隙率及渗透率。1.第一次测井项目(二开):标准测井: A.自然电位测井(SP)B.2.5m底部梯度电极系视电阻率测井(R250TD2)C.4.0m底部梯度电极系视电阻率测井(R400TD2)综合测井:D.补偿声波测井(AC)E.自然伽玛测井(GR)F.双感应八侧向测井(LL8)连续测温2.第二次测井项目(三开):标准测井: A.自然电位测井(SP)B.2.5m底部梯度电极系视电阻率测井(R250TD2)C.4.0m底部梯度电极系视电阻率测井(R400TD2)综合测井:D.补偿声波测井(AC)E.自然伽玛测井(GR)F.双感应双侧向测井(L
15、L2)井底温度25 成井试水方案及要求1. 目的 确定热储层中涌水量; 取得地热资源评价必需的计算参数,提供地热资源评价依据。2. 类型试水试验有两种方案:一种是热水不自流,要求进行3个落程的抽水试验;一种是热水自流(自喷),要求进行放喷试验。由于东丽湖地区雾迷山组热储层地热井已不能自流,所以设计对井均要求做进行3个落程的稳定流抽水试验,做第二口井抽水试验时要求以第一口井做观测井进行多井试验。3. 落程规定根据按1989829发布实施的国家标准地热资源地质勘查规范GB1161589中规定:单井抽水试验一般做三个落程,稳定延续时间812h,用以确定流量与水位降低的关系。先作大落程的抽水试验,产量
16、大了,温度高了,地层的裂隙疏通了,才能求得真正的热水水位。热水水位是在大落程抽水试验结束时,测恢复水位时得到的一个瞬间水位,在测水位恢复曲线时,在315min内出现随着温度的降低水位开始回落。可以在洗井试抽阶段,大体测一个热水水位,指导正规的抽水。4. 抽水试验方案 抽水试验具体要求如下:完井后用空压机气举洗井,做到水清砂净(含砂量不得大于万分之一),在水温、水量无明显变化后,转入稳定流正式抽水,依据地热资源地质勘查规范(GB11615-89)规定,抽水时间为三个落程(即48、16、8h),并做好水位,降深、流量的观测记录工作,最后取全分析水样一个按规范要求做到以下几项具体观测工作: 抽水前需
17、观测静水位和液面温度。 抽水试验时,动水位、出水量和流体温度的观测时间间距为(min):1,2,2,5,5,5,5,5,10,10,10,20,20,20,30,30, 。 先进行最大降深抽水,其余2次降深分别为最大降深的1/3和2/3。 试验稳定标准应符合抽水孔出水量和动水位与时间关系曲线只在一定的范围内波动,且没有持续的上升或下降趋势。 气温观测的时间,宜每隔2h同步观测一次。 最大落程抽水试验结束前2h,取全分析水样、化探水样2份送检。 抽水终止后要立即进行水位恢复观测。观测时间间距要求与抽水时相同,应先密后疏,直至稳定,或基本符合抽水前的天然动态为止,一般需要4h。 进行抽水试验报告编
18、写。5. 水质分析最大落程抽水试验结束前2h,取全分析水样2.5kg送检。6. 抽水试验资料整理 基本要求A. 静水位(压力)及恢复水位观测记录;B. 抽水试验水量、水温、气温、动水位记录;C. 抽水试验安装示意图;D. 抽水试验井身结构示意图;E. 抽水试验验收表。 资料整理A. 抽水试验各种历时曲线图;B. Qf(s)曲线图;C. qs曲线图;D. sT曲线图;E. QT曲线图;F. 热储参数计算表;G. 水质分析成果报告表;H. 地热井抽水试验报告。26 回灌试验及要求完井后对回灌井进行回灌试验,井权单位必须提供相应的试验条件,时间为一周,目的为通过回灌试验验证设计对井之间的水力联系,尽
19、量避免形成岩溶裂隙管道流,同时探讨设计对井的回灌能力。1、回灌试验前准备工作(1)原始水位、水温测定首先对设计对井进行48h静水位、水温观测,观测时间间距为12h。(2)管路冲洗每组试验开始前都必须进行管路冲洗,设计开采井抽水,通过输水管道,从回灌井旁路的出口排出,冲洗输水管和过滤装置,直到水清。2、回灌方案试验采取自然回灌(常压)模式,依次回灌量为20m3/h、60m3/h、100m3/h,每个灌量回灌时间为48h。如果自然回灌量小于60m3/h,则应使用加压回灌方式确定设计对井的回灌能力。3、试验观测数据(1)回灌井水位观测在每组回灌试验中对回灌井的水位进行观测,观测时间为开泵后第1、2、
20、3、4、6、8、10、15、20、25、30、35、40、50、60、80、100、120min,之后每60min观测一次。(2)回灌水温度观测要求水位、水温同步观测,观测时间间距一致。(3)回灌量观测包括回灌总量和瞬时回灌量,与回灌井水位同步观测,观测时间间距一致。27 资料归档由钻井施工所取得的各项基础资料积累代表一个地区研究程度的水平及将来勘查开发利用的基础,因此地质资料的归档应严格执行地质资料管理条例及ISO9001:2000质量认证体系要求,及时向上级主管部门和技术归口部门进行汇交。1.本次所取得的原始资料进行审核、校对、分类整理、编目造册、以备存档。2.将资料中的数据、参数经计算核
21、定后,填制各种统计表。3.所有原始资料(包括地质、钻探、物探资料、岩屑)经验收合格后方能归档、入库,验收资料必须符合完整、准确、系统、规格、清晰、载质、整齐七项标准。4.资料验收在钻井验收后7天内完成。由主管部门按ISO9001:2000质量体系标准组织验收。5.报告以纸介质和电子文档两种形式提交。3. 地热井施工设计3.1 JNR-11B地热回灌井施工设计3.1.1 设备选择依据JNR-11B井的设计深度、成井工艺、以及地层的可钻性等,选择RPS3000钻机,其最大钻进能力可达3000m,完全可以满足施工要求。钻机主要设备见表31。表3-1 RPS3000型钻机主要设备参数名称型号负载或功率
22、备注钻机RPS-3000220kw井架A31135 KN游动滑车大钩56滑轮组1225KN转盘ZP175272t泥浆泵SL1300A956Kw柴油机12V190B883Kw3.1.2 设备安装及钻前准备1. 钻机设备的混凝土基础应按钻机基础图严格施工,基础施工要按冬季保养要求养护基础,确保基础的施工质量。在基础的周围挖泄水道,防止水和泥浆长期浸泡基础。2. 钻机设备安装应按设备安装程序进行,设备安装要平稳牢固,所安装平面必须用水平尺找平。天车、游车大钩、转盘中心三点成一线,转盘安装要平稳、水平、牢固,防碰天车要灵活可靠。提升主钢丝绳要严格检查,如发现断丝数量超标要及时更换。钻塔必须安装避雷针和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地热 施工 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。